レイヤー2は、レイヤー1（イーサネット）ネットワークを拡張するために、ブロックチェーンのスケーラビリティを高めるための技術的ソリューションである。なぜブロックチェーンにはレイヤーが必要なのか？これらのレイヤーの目的は何でしょうか？この記事では、ブロックチェーンの階層構造の理由、特にレイヤー2の重要性と、取引速度の向上、コストの削減、スケーラビリティの向上における重要な役割について詳しく見ていくとともに、最も注目すべきレイヤー2プロジェクトを推薦する。
序文
レイヤー2の拡張が実現したのは、ブロックチェーンがそのスピードと手数料について常にユーザーから不満の声が上がっていたからだ。ビットコインの通常の送金は完了するまでに最大30分かかり、イーサネットのメインチェーン（レイヤー1）の取引スピードはアップグレードまでに最大10～20分かかり、手数料も（混雑時には）数十ドルかかる。そこで、さまざまな開発者や技術者が、ブロックチェーンを日常生活に応用することを目指し、取引速度と手数料の価格を引き下げるためにレイヤー2に取り組んできた。
なぜレイヤー2が登場するのか？
上記のスピードとハンドリングの問題に加えて、私たちはまず「不可能の三角形」と呼ばれるブロックチェーンの問題を理解する必要がある。
この「ノー」。可能性の三角形」はイーサリアムの創始者であるヴィタリックが提唱したもので、ブロックチェーンにはスケーラビリティ、分散化、セキュリティという3つの注目すべき特徴があるが、問題はブロックチェーンがそのすべてを満たすことは難しいということだ。そのため、解決策としては通常、そのうちの1つをあきらめ、2つに集中することになる。
メインチェーンのネットワークが混雑しているのは、あまりにも多くの人が利用しているからだと前述したが、この問題を解決するには2つの方法がある。
まず、メインサイトの拡張：この解決策は、メインネットワークの取引容量の拡大に基づいている。メインネットワークの取引容量自体が小さいとネットワークの輻輳につながるため、この解決策は主にメインネットワークの本来の弱点に焦点を当てている。
次に、レイヤー2の拡張：このソリューションでは、混雑した鉄道に大容量の線路を建設するように、メイン・ネットワークの詰まり問題を解決するためにイーサネットを拡張することになる。 メインネットの拡張は理論的にはオーバーヘッドを削減するが、レイヤー1ソリューションがより高いパフォーマンスを必要とするアプリケーションに使用される場合、レイヤー1（メインネット）のすでに高いオーバーヘッドと低速を改善する可能性は低くなる可能性があることは注目に値する。
レイヤー2拡張は理論的には異なるブロックチェーン上で行うことができるが、高速でオーバーヘッドが少ないSolanaチェーンのように、多くのブロックチェーンはイーサネットホストを持たないため、レイヤー2拡張は主にイーサネット上で行われる。
レイヤー2拡張
レイヤー2エクステンションには、サイドチェイン、ロールアップ、ヴァリディウム、プラズマなど、さまざまな種類があります。
1.サイドチェーン
イーサの公式説明によると、サイドチェーンとは、その歴史、開発経路、設計上の考慮事項の点でイーサとは異なる独立したブロックチェーンのことである。サイドチェーンはイーサとは異なるコンセンサス・アルゴリズム（Proof of Authority、Delegated Proof of Stakeなど）を使用します。これらのアルゴリズムはトランザクションの処理効率を向上させるために設計されています。サイドチェーンはブロックタイムが速く、ガス上限が高いため、より高速で安価ですが、ノード中心ではなく、安全性が低いため、悪意のある行動の可能性が高まります。
サイドチェーンの最たる例はポリゴンチェーンで、イーサリアム自体の問題に対処するため、より高速で安価なサイドチェーンを開発したが、セキュリティと中央集権化の度合いを相対的に犠牲にしている。
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2.ロールアップ
ロールアップは単純に、複雑なコンピューティングをチェーンの下に、ストレージをチェーンの上に移動させる方法である。これにより、メインチェーンの作業負荷が軽減され、トランザクションがより高速かつ安価になる。メイン・チェーンを移動するコストはプールされ、償却されるため、個々のトランザクションはより安価になる。
ロールアップには2つのタイプがある。 楽観的ロールアップ 和 ゼロ知識ロールアップ。
楽観的ロールアップ
Optimistic Rollupは、すべてのデータが正しく、誰もいじっていないことを前提としているため、レイヤー2からレイヤー1への資産移管に必要な証明はなく、Plasmaの「Fault proof」によって残された7日間の証明時間、つまりOptimisticなレイヤー2をすぐに取り戻すことだけを意味する。Plasmaの "Fault proof "で残された7日間の時間を使うだけで、Optimistic Layer 2の資産をすぐに取り戻すことができる。
オプティミスティック・ロールアップを使用するプロジェクトとは？
1.楽観主義
ユーザーがそのネットワーク上でトランザクションを生成し署名することができ、そのトランザクションはイーサネットネットワークに送られ、Rollupとして報告されたトランザクションのブロックによって検証され、検証された後、その結果がユーザーに送り返され、トランザクションが完了する。Optimismは、初期ユーザーに報いるためにトークン$OPもローンチしている。ArbitrumもOptimisticのRollupパブリックチェーンを採用しており、Arbitrumの運営メカニズムはOptimismのものと似ているが、両チェーンは異なるビジョンと目標を持っている。アービットラムもオプティミスティックのロールアップ・パブリック・チェーンを採用しており、アービットラムの運営メカニズムはオプティミズムと似ているが、両チェーンはビジョンも目標も異なる。
2.アービトラム
ArbitrumはOptimistic Rollupを使用する最も早いパブリックチェーンの1つであり、EVM（Ethereum Virtual Machine）との完全な互換性によりEtherで最も高いロックアップを持つため、Ether上の異なるプロジェクトをArbitrumに簡単に移行することができます。Arbitrumは以前からすでにエアドロップを配布しており、その適格性は比較的シンプルであるため、多くのユーザーが恩恵を受けています。
3.ボバ・ネットワーク
Boba Networkは、イーサリアムの主流スケーリングソリューションの1つである、実績のあるOptimistic Rollup技術ソリューションを使用しています。Optimistic Rollupは、Boba Networkの前身であるOMG Networkが使用していたPlasmaテクノロジーよりも優れたユーザーエクスペリエンスを提供します。 Boba NetworkはOMG財団の支援を受けており、OMG Networkと戦略的パートナーシップを結んでいる。
OMG Networkは以前はあまり発展していなかったが、Boba NetworkはOMG Foundationのリソースとエコシステムを活用することができる。 Boba Networkは、DODO、API3、AnySwapなどを含む多くのDeFiプロジェクトを引き付けており、エコシステム全体の活動を活発化させています。
知識ゼロのロールアップ
Zero Knowledge Rollupとは、単にトランザクションを圧縮してバッチにパッケージ化し、イーサネットのメインネット（レイヤー1）に提出するものである。バッチが提出される前に、ゼロ知識証明によってバッチの潔白を証明するための暗号化された数字列が生成される。ノードはこの数字列を素早く証明することができるため、各トランザクションの詳細を確認することなく、バッチ全体の正当性を確認することができる。
ZK Rollupを使用しているプロジェクトは何ですか？
1.ポリゴン
Polygonの目標は、レイヤー1やレイヤー2でEtherが処理できない機能を実装することでEtherを補完することです。Polygonチェーンは、Etherと同等の堅牢性と安全性を実現すると同時に、開発者の開発コストを削減するために、その上にさまざまなエコシステムを構築するための多くのオプションを開発者に提供します。
2. zkSync
zkSync 1.0は毎秒3,000トランザクション（TPS / Trade Per Second）しか完了できなかったが、zkSync 2.0は毎秒20,000トランザクションに達することができる改良版である。zkSyncは最近、アクティブユーザー向けに独自のトークンをローンチした。zkSyncは最近、独自のトークンを立ち上げ、アクティブユーザーにエアドロップした。このトークンは$ZKと呼ばれている。
3. スタークネット
StarkNetは比較的小規模なzk-rollupプロジェクトで、誰でも異なるコードで独自のスマートコントラクトをチェーン上に展開することができる。他のチェーンと異なる点は、パッケージ化された取引を完了するためにバリデータが誰であるかを知る必要がない点で、StarkNetは最近、アクティブユーザー向けに$STRKと呼ばれる独自のトークンドロップを開始した。
結論
レイヤー2はユーザーを容易にするだけでなく、開発コストを削減し、全体的な効率を向上させます。レイヤー2のロールアップ・テクノロジーはトランザクションを効率化し、より迅速な開発を可能にし、イーサネット・エコシステムを強化します。
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